,美在它的茅塞頓開,美在它的一題多解,美在它的多題一解,甚至美在它的小題大做。
其實數學遠不止這些,它與現實生活也是密切相關的,它的應用非常廣泛。先不說具體的現實生活,先說說數學與美術。達·芬奇有一幅著名的畫《最後的晚餐》,我透過研究發現,這幅畫竟然是用數學的遠近法原理來畫的。那個遠近法原理,是要有一個基點的,那個基點,恰好就在耶穌的兩隻眼睛上,所以你看達·芬奇,既是一個畫家,又是一個很著名的數學家。還有一幅很著名的畫,叫《清明上河圖》,這幅畫給人的感覺是,看見樹木便現森林,看見河流便現大海,你知道利用了什麼原理來畫的嗎?它也是用數學遠近法原理來畫的。
我們知道現實生活中,經常提到一個詞〃黃金分割〃,什麼叫黃金分割呢?它是數學上的一個非常獨特的資料,這個資料是這樣來的:一個矩形,如果它的寬和長相比,得出的資料是0?618,這個矩形看上去就最好看,而且這個矩形的結構最合理。於是把0?618這個數,就叫黃金分割數。0?618這個數挺好玩的,把它放到分母上,分子是1,結果恰好是1?618。這個黃金分割在現實生活中有廣泛的應用,包括在一些優選法中,這個數字太活躍了。
我問大家一個問題,為什麼女孩願意穿高跟鞋呢?大家可能感覺穿上高跟鞋漂亮,但是漂亮的原因是什麼呢?有些人說穿上高跟鞋,走起路來那種風姿綽約的感覺挺動人,還有一種飄飄欲仙的感覺。其實不是這樣的,女孩穿高跟鞋好看的原因就是一個,實現了黃金分割。就是說一個人,如果她的上半身和她的身高之比,能夠達到0?618的話,效果是最好的。但是一個人的上半身和她的身高之比,往往達不到0?618,如果穿上高跟鞋,高度一增加,上半身和身高的比,恰好能達到0?618,她的體形看上去就特別和諧,視覺的衝擊就特別大。
有這樣的一個題目,好像看似不太可能,其實就是一個數學問題。你看一張紙,我對摺一次,紙就變厚了,厚度增加了1倍,我對摺兩次,它的厚度是原來的4倍,我再對摺一次,這張紙厚度成倍增長。我問個問題,要是把這張紙對摺64次的話,這張紙的厚度有多高?大家可以放開去猜,膽子有多大,都可以猜。我告訴你一個讓你感覺不太可能的資料,這個高度恰好是地球到月亮的高度,就這麼厲害。所以你看,我們國家研發神六、神七到太空去探月,其實我上太空吧,不用這一套,我拿這一張紙,摺疊64次,我就上去了。我這個數不是虛的,你可以用等比數列算出來。
數學的這種超凡脫俗的美,確實令人震撼,每一個喜歡數學的人,我相信都能夠體會到。對稱就是體現數學的和諧之美的一個方面,像北京這個城市,天安門、故宮在它的中軸線上,東西依次相互展開,形成了一個非常和諧的城市。在2008年奧運會上大家看到,焰火順著中軸線,一步一步到鳥巢,也是落在中軸線上。
BOOK。▲紅橋▲書吧▲
第28節:數學有一種驚人之美(2)
數學的跌宕起伏之美,體現在它對一個人思維跨度的要求,特別是當你在苦苦思索中,突然眼前一亮,找到了解題的思路,那種對靈魂的巨大沖擊,可以讓一個人心情久久難以平靜。
再有就是茅塞頓開之美,凡是比較好的數學題目,往往都稍有些難度,當我們透過認真思考,突然找到它的答案,就會感受到一種豁然開朗的美。
還有它的一題多解之美,有時候一個看似很平常的題目,但是可以找出七八種解法,而且每一種解法都隱含著一個非常美妙的技巧。
再一個就是多題一解之美,數學可謂題海無邊,但是隻要注意歸納,就會發現,數學中的許多題目都是可以歸類的,萬變不離其宗。
還有小題大做之美,本來這個題目看似很小,但是就像一個金礦的入口一樣,背後潛藏著一個巨大的金礦,你一旦把窗和門開啟,在你面前就是一座寶藏。在教學中有些內容,按照教學大綱的要求,可能只講一節課,但我可以就這個問題,展開講一週,甚至講好幾周。因為這個題,引發了我的一些情懷、一些感慨,竟然能夠把整個數學都覆蓋得到。
我舉一個小小的例子,這是過去數學課本上的一個題目,大家都覺得這種題目難度不大,而且也很基本。但就是這樣一個題目,卻潛藏著非常豐富的數學思想和數學方法,以至於讓我講了整整兩週。
這是過去中學課本上的一個題8-2x2-x>…1,因為這道題很基